แบบจำลองเกลียวชะลอการไหลของน้ำจากสมการเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนโค้งสำหรับการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ชนินทร์ บุญศรีวงษ์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
พิชญ์สินี คงสุคนธ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
การปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์เกษตรกรมีการนิยมปลูกกันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากเป็นการปลูกพืชที่ไม่ใช้ยาฆ่าแมลงและสารเคมีทำให้ผลผลิตทางการเกษตรนั้นมีความปลอดภัย โดยทำการปลูกผ่านรางลำเลียงน้ำที่มีสารอาหารและแร่ธาตุตามที่พืชต้องการ แต่จะสามารถปลูกพืชได้เพียงชนิดเดียวต่อรางลำเลียงน้ำเดียวโดยการชะลอน้ำจะทำให้พืชสามารถรับสารอาหารซึ่งอาจจะทำให้สามารถปลูกพืชหลายชนิดในรางเดียวกันได้ ดังนั้นโครงงานนี้จึงศึกษาและสร้างสมการเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนโค้งเพื่อนำมาสร้างแบบจำลองเกลียวชะลอการไหลของน้ำที่สามารถโค้งงอได้ตามรางลำเลียง และเปรียบเทียบการชะลอการไหลของเกลียวเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนตรงและแกนโค้ง โดยได้มีการสร้างเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนโค้งในโปรแกรม Geogebra โดยบวกด้วยค่าคงที่ หรือฟังก์ชันเส้นตรง หรือฟังก์ชันเส้นโค้งลงในสมการเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนตรง แล้วนำสมการเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนโค้งที่ได้ มาสร้างเป็นแบบจำลองท่อที่มีเกลียวชะลอการไหลในโปรแกรม Solidworks และจำลองอัตราการไหลด้วยคำสั่ง Flow simulation แล้วนำแบบจำลองท่อที่มีเกลียวเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนโค้งและแกนตรงมาเปรียบเทียบการชะลอการไหลจากการศึกษาพบว่าสมการเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนโค้งที่มีแกนเป็นฟังก์ชัน f(t) คือสมการ X = r sin(t)+f^(-1)(t), Y = r cos(t), Z = t โดยที่ r เป็นค่าคงที่ใด ๆ และ t เป็นสมาชิกของจำนวนจริง และจากการทดสอบอัตราการไหลของน้ำในโปรแกรม Solidworks พบว่าแบบจำลองของท่อที่มีเกลียวเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนโค้งสามารถชะลอการไหลของน้ำได้ดีกว่าท่อที่มีเกลียวเฮลิคอยด์ทรงกระบอกแกนตรง ซึ่งเราสามารถนำท่อที่มีเกลียวเฮลิคอยดทรงกระบอกแกนโค้งนั้นมาประยุกต์ใช้กับระบบรางลำเลียงน้ำสำหรับการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์ เพื่อที่จะควบคุมอัตราการไหลของน้ำที่ไหลผ่านท่อลำเลียงให้สามารถปลูกพืชหลายชนิดได้ในระบบรางเดียวกันได้